• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.984-986
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• 2005

변압기 권선내에서 발생되는 고장을 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 50kVA, 13200/230(V) 단상 변압기의 권선간 고장시 전자계해석을 1차측 권선고장(turn-to-earth)과 2차측 권선고장(turn-to-turn)을 모의하여 해석하였다. 권선내부 고장 및 2차측 단락시 누설 자속분포, 권선간의 힘의 분포, 변압기 내부 권선의 정상시와 단락시의 전자계비교, 단락권선과 권선 상호간의 전자계 해석을 통하여 변압기에 미치는 영향을 해석하였다. 변압기 권선간 단락시의 전자력 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용될 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.968-969
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• 2008

본 논문에서는 유도전동기에서 발생되는 고장들 중에서 고정자 권선 단락 고장 특성 해석과 고장 판별에 대한 방법을 제시한다. 고정자 권선 단락을 판별하기 위해서 단락상태의 고정자를 모델링하여 3상 전류 불평형과 공극자속밀도에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석으로 얻어진 결과의 타당성을 입증하기 위해 실험을 통하여 전류와 공극자속에 대한 유기기전력 측정값을 비교하였다. 공극자속의 유기기전력을 측정하기 위해 고정자 슬롯에 자속센서를 취부하였다. 고정자 권선 단락 시 3상 전류는 불평형을 이루고 공극자속밀도가 감소되어 유도전동기의 고정자 고장을 판별하는 기초자료가 된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.88-90
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• 2008

본 논문에서는 유도전동기에서 발생되는 고장들 중에서 고정자 권선 단락 고장 특성 해석과 고장 판별에 대한 방법을 제시한다. 고정자 권선 단락을 판별하기 위해서 단락상태의 고정자를 모델링하여 3상 전류 불평형과 공극자속밀도에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석으로 얻어진 결과의 타당성을 입증하기 위해 실험을 통하여 전류와 공극자속에 대한 유기기전력 측정값을 비교하였다. 공극자속의 유기기전력을 측정하기 위해 고정자 슬롯에 자속센서를 취부하였다. 고정자 권선 단락 시 3상 전류는 불평형을 이루고 공극자속밀도가 감소되어 유도전동기의 고정자 고장을 판별하는 기초자료가 된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.28-30
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• 2006

본 논문에서는 대용량 동기발전기 회전자 권선의 다양한 단락사고 유형에 따라 발생하는 공극자속 파형의 변형정도에 대한 민감도해석을 수행하였다. 우선 정밀 전자장 수치해석도구를 이용하여 발전기 회전자 권선의 단락사고 유형에 대한 과도상태 해석을 수행하여 공극자속 파형에 대한 기본 데이터를 수집하였다. 이를 바탕으로 정상상태의 공극자속 파형을 기준으로 각 단락사고 유형별로 발생하는 공극자속 파형에 대한 최대 전압차에 다구찌법을 적용하여 Signal to Nose(SN) ratio 및 Percentage Contribution(PC) 등을 분석함으로써 단락사고 유형에 따른 공극자속 파형의 변형정도를 정량화하였다. 따라서 본 연구결과는 향후 대용량 발전기 회전자 단락사고 진단 및 감시 시스템 구축에 관련한 분야에 중요한 기초데이터로 활용될 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.5
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• pp.520-526
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• 2013

As the increasing of capacity and technology of power facilities, rotating machines are getting higher at capacity and voltage scale. Thus the monitoring and diagnosis of generators for fault detection has attracted intensive interest. In this paper, we developed fault diagnosis system for monitoring the fault operations in bad power systems. In order to verify the performance of this fault diagnosis system, we made the small scaled testing system which has the same winding structure of the real synchronous generator. The magnetic flux patterns in air-gap of a small-scale generator under various fault states as well as a normal state are tested by hall sensors and the fault detection system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.446-447
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• 2010

본 논문에서는 전동기의 고정자 권선 절연파괴 고장을 분석하고 자기 인덕턴스 변화의 비선형성을 고려하기 위해 FEM 시뮬레이션을 이용하여 고장 현상을 해석하고, 실험을 통해 검증하였다. 제안한 고장의 모델링을 통하여 고정자 권선에서 단락이 발생하면 단락된 권선의 순환전류에 의해 고정자에 자기 포화현상이 발생하고, 입력전류의 불평형에 의하여 평균토크가 감소하고, 토크리플이 증가함을 확인 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.10d
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• pp.31-33
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• 2006

전력수요의 증가에 대하여 전력을 공급하는 발전기의 대용량화, 고전압화 소형경량화 됨에 따라 발전기 고장 예방을 위한 진단이 더욱더 중요시되고 있다. 이들 발전기의 전기적 고장의 대부분은 고정자 및 회전자 권선에서 발생하며 이의 고장을 복구하는데 장시간이 요구되므로, 발전기의 예측진단에 따른 정비와 더불어 고장을 미연에 발견하고 불시정지에 따른 파급을 막기 위해서는 상시감시가 요구된다. 본 연구에서는 소용량 동기발전기를 이용하여 발전기 회전자권선의 단락 고장진단을 위한 공극에서의 자속패턴을 상용 전자장해석 전문프로그램을 이용하여 수치적으로 계산하여 도출하였으며, 또한 실제 회전자 권선 단락 실험을 통하여 실제 공극에서의 자속패턴과 전자장 해석결과와 비교를 하여 전자장 해석결과의 신뢰성을 확보 하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2006.07b
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• pp.747-748
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• 2006

본 연구에서는 전력계통에서 발생되는 surge나 고장전류에 의해서 변압기의 1차측 코일에 유도되는 전자력의 크기를 유한요소 전자계해석 프로그램(FLUX2D)을 이용하여 해석하였다. 400kVA, 6600/220(V) 단상내철형 변압기의 권선간 전자력계산을 축대칭FEM을 이용하여 각방향의 전자력을 분석하였다. 누설자속분포, 전류유입시 권선 상호간에 작용하는 힘의 변화와 힘의 분포, 전류유입시 권선 상호간에 작용하는 힘의 변화와 힘의 분포, 변압기 내부권선의 정상시와 고장전류시의 전자계비교를 전자계해석을 통하여 변압기에 미치는 영향을 해석하였다. 변압기에 대전류가 유입되는 경우의 전자력 분석결과는 변압기의 절연설계 및 단락기계력에 대한 프레임 구조 설계를 위한 자료로 활용된다.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.21 no.5
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• pp.60-67
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• 2007

In this paper, a simulation method of the internal winding fault is proposed to calculate winding current and electromagnetic force in a distribution power transformer by suing FEM program. The model of the transformer is a single phase, 60[Hz], 1[MVA], 22.9[kV]/220[V], cable-type winding. The short-circuit current and electromagnetic force are calculated by FEM(Finite Element Method) program(Flux2D) and the results we verified with theoretical formula and PSPICE program. The simulation results are fairly good agreement with the other verified methods within 5[%] error rate. The turn-to-turn short-circuit current is 500 times of the rated current and the electromagnetic force is about $20{\sim}200times$. The method presented in this study may serve as one of the useful tools in the electromagnetic force analysis of the transformer winding behavior under the short circuit condition for design of the structure.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.11a
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• pp.164-165
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• 2019

본 논문은 3상 동기발전기의 과도 특성을 분석하기 위해 MATLAB/ SIMULINK를 이용하여 모델링하였으며 동기발전기 출력단의 개방 및 3상 단락 회로 조건에 따른 특성곡선을 분석하였다. 정상상태, 과도상태 및 차과도상태 구간에서 고정자 권선, 회전자 권선 및 댐퍼 권선 등이 갖는 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스 특성 관계와 자속 변화특성 등을 수학적 모델 기반의 소신호 모델링을 통해 3상 동기발전기를 등가적으로 모델링하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 값에 의해 과도상태와 차과도상태의 모터 데이터를 분석하고 단락상태의 시간 상수를 계산하여, 동기발전기의 3상 단락 조건에서 초기 과도 및 과도상태의 특성을 검증하였다.최종적으로, 이론적 공식에 의해 계산 된 동기 발전기의 파라미터는 시뮬레이션 결과와 일치하며 오차는 2 % 범위 내에 있다.